EXISTE GRAN INTERES EN LA OBTENCION DE INGREDIENTES DE BASE BIOLOGICA DE ALTO VALOR AÑADIDO A PARTIR DE FUENTES RENOVABLES, EN PARTICULAR RESIDUOS AGROALIMENTARIOS. LA QUITINA (PRESENTE EN LAS PAREDES CELULARES DE LOS HONGOS Y EN EL EXOESQUELETO DE CRUSTACEOS E INSECTOS) ES EL SEGUNDO CARBOHIDRATO MAS ABUNDANTE EN LA TIERRA. CADA AÑO, LOS ORGANISMOS VIVOS SINTETIZAN MAS DE 100 GIGATONELADAS DE QUITINA. LA INDUSTRIA PESQUERA GENERA CANTIDADES SUSTANCIALES DE MATERIALES DE DESECHO; CASI EL 75% DEL PESO TOTAL DE LOS CRUSTACEOS SE CONVIERTE EN SUBPRODUCTOS. APROXIMADAMENTE EL 50% DE ESTOS RESIDUOS (UN MILLON DE TONELADAS CADA AÑO) ES QUITINA.
UN ASPECTO DETERMINANTE EN LAS INDUSTRIAS PESQUERAS ES LA ELIMINACION DE ESTOS RESIDUOS, YA QUE CAUSAN DAÑOS AL MEDIO AMBIENTE Y LA BIODIVERSIDAD. LA QUITINA ES UN POLIMERO RECALCITRANTE MUY RESISTENTE A LA BIODEGRADACION Y REQUIERE QUITINASAS (EC 3.2.1.14) O ENZIMAS RELACIONADAS PARA SU DEGRADACION.
LA QUITINA SE PUEDE OBTENER DE ESTOS RESIDUOS AGROALIMENTARIOS POR DESMINERALIZACION Y DESPROTEINIZACION. LA DESACETILACION PARCIAL DE LA QUITINA PRODUCE QUITOSANO, UN POLISACARIDO CATIONICO QUE CONSTA DE CANTIDADES VARIABLES DE D-GLUCOSAMINA (GLCN) Y GLCNAC, MAS SOLUBLE Y MANEJABLE QUE LA QUITINA. EL QUITOSANO EXHIBE EXCELENTES PROPIEDADES FISICO-QUIMICAS Y BIOLOGICAS CON APLICACIONES EN LAS INDUSTRIAS ALIMENTARIA, COSMETICA, AGRICOLA Y BIOMEDICA. EL MERCADO MUNDIAL DE QUITOSANO Y DERIVADOS SUPERO LAS 100.000 TM EN 2020. SIN EMBARGO, LA EXPLOTACION ACTUAL DE RESIDUOS RICOS EN QUITINA ES TODAVIA MUY BAJA EN RELACION CON EL VOLUMEN DE MATERIAL DISPONIBLE EN LA INDUSTRIA PESQUERA. AUNQUE LA MAYORIA DEL QUITOSANO COMERCIAL SE OBTIENE DE CRUSTACEOS, LA PARED CELULAR DE LOS HONGOS INCLUYE FIBRAS DE QUITINA QUE PODRIAN UTILIZARSE COMO FUENTE NO ANIMAL PARA OBTENER QUITINA/QUITOSANO, CONTRIBUYENDO ASI A LA VALORIZACION DE OTROS BIORRESIDUOS.
EL PROYECTO SUST_CHIT_BIOPR SE CENTRA EN PROCESOS SOSTENIBLES PARA LA VALORIZACION DE ESTOS BIORRESIDUOS Y SE INTEGRA EN LA ECONOMIA CIRCULAR. EL PRINCIPAL OBJETIVO ES TRANSFORMAR LOS RESIDUOS RICOS EN QUITINA (PROCEDENTES DE LAS INDUSTRIAS DEL MAR Y DE LAS SETAS) EN PRODUCTOS DE ALTO VALOR AÑADIDO (QUITOOLIGOSACARIDOS, COS) CON PROPIEDADES BIOACTIVAS. ESTOS PROCESOS SE BASARAN EN EL USO DE ENZIMAS Y MICROORGANISMOS, Y SE ENCUADRARAN EN EL CONCEPTO DE BIOTECNOLOGIA BLANCA, ES DECIR, EL USO DE CELULAS VIVAS Y ENZIMAS PARA SINTETIZAR PRODUCTOS FACILMENTE DEGRADABLES, QUE REQUIERAN MENOS ENERGIA Y GENEREN MENOS RESIDUOS DURANTE SU PRODUCCION.
EL SUBPROYECTO SP1 SE CENTRARA EN LA MEJORA DE LA PRODUCCION ENZIMATICA Y EL PROCESAMIENTO POSTERIOR DE COS A PARTIR DE QUITINA/QUITOSANO. ESTO INCLUYE EL USO DE REACTORES ENZIMATICOS DE ALTA PRESION HIDROSTATICA (PARA REDUCIR EL USO DE ACIDOS MINERALES Y DISMINUIR EL TIEMPO DE REACCION), LA INMOVILIZACION DE ENZIMAS Y ESTRATEGIAS DE FRACCIONAMIENTO BASADAS EN EL TAMAÑO O LA CARGA DE LOS COS. PARA ELLO, EL SP1 TIENE EXPERIENCIA EN METODOLOGIAS ANALITICAS AVANZADAS (HPLC -ELSD, HPAEC-PAD) COMBINADAS CON HERRAMIENTAS QUIMICAS (MALDI-TOF MS, 2D-NMR) PARA CARACTERIZAR LAS MEZCLAS COMPLEJAS DE CARBOHIDRATOS OBTENIDAS EN LA DEGRADACION DE QUITINA/QUITOSANO.
EL SUBPROYECTO SP1 TAMBIEN PARTICIPA EN EL ANALISIS DE BIOACCESIBILIDAD, BIODISPONIBILIDAD Y BIOACTIVIDAD DE LOS COS CON UNA COMPOSICION DEFINIDA (EN TERMINOS DE TAMAÑO Y GRADO DE DESACETILACION). ESTE OBJETIVO SE LLEVARA A CABO EN COLABORACION CON VARIAS EMPRESAS Y CENTROS TECNOLOGICOS.